吉时利(Keithley)2657A 高功率数字源表(SMU)的核心产品资料整理,涵盖技术参数、功能特性、应用场景:
一、核心技术参数
高电压与功率能力
电压范围:±3000V(20mA)、±1500V(120mA),支持四象限操作(源 / 阱模式),满足高压器件的动态测试需求。
功率输出:180W 直流功率,可提供或吸收高电压 / 大电流,例如在 1500V 下支持 120mA 输出,适用于 IGBT、GaN/SiC 器件的高压应力测试。
电流分辨率:1fA(飞安),可测量下一代功率半导体的极低漏电流(如 MOSFET 的亚阈值泄漏)。
高精度测量与双 ADC 架构
双 ADC 模式:
积分式测量(22 位 ADC):优化静态精度,直流电压基本精度达 ±0.03% + 5mV,电流精度 ±0.02% + 5pA。
数字式测量(18 位 ADC):支持 1μs 采样速度,同步捕获电压 / 电流瞬态,适用于高速动态测试(如开关损耗分析)。
低噪声性能:典型电流噪声在 100nA 量程下为 300fA RMS,电压噪声在 100mV 量程下为 100μV RM。
硬件与接口
通信接口:标配 GPIB、LAN/LXI、USB,支持 TSP-Link 扩展(最多 32 节点),实现多仪器同步触发与数据共享。
数字 I/O:14 路漏极开路 I/O,可与外部设备(如温度箱、示波器)联动,提升测试自动化效率。
物理规格:1U 机架式设计,尺寸 89mm×435mm×549mm,重量 9.98kg,支持桌面或机架安装。
二、功能特性
高压测试优化
击穿与漏流测试:支持高达 3000V 的高压应力测试,可检测器件的绝缘性能和击穿阈值,符合 JEDEC 标准(如 JESD22-A114)。
保护机制:过压 / 过流限制(OVP/OCP)、电弧检测及自动关断功能,确保测试安全。
高压接口:兼容标准 SHV 同轴电缆,配合 8010 高功率测试夹具,可安全连接被测器件(如 TO-247 封装)download.tek.com。
自动化与数据分析
内置 TSP 脚本处理器:支持 LUA 语言编程,可脱离 PC 独立运行测试序列,控制外部仪器并存储数据(700 万读数内存)。
统计与极限测试:自动计算均值、标准偏差等参数,支持上下限判断,适合产线快速筛选。
TSP Express 工具:通过 Web 浏览器直接访问,无需编程即可执行 I-V 扫描、脉冲测试等基础操作,结果可导出为 CSV 文件。
扩展性与兼容性
多通道系统集成:通过 TSP-Link 连接多台 2657A、2651A(大电流 SMU)及 2600B 系列仪器,构建多端测试系统(如同时测试器件的栅极和漏极)。
软件支持:兼容 LabVIEW 驱动、IVI-COM 库及 KickStart 图形化软件,简化与现有测试平台的整合。
三、应用领域
功率半导体研发与生产
宽禁带器件测试:GaN/SiC MOSFET、IGBT 的击穿电压、漏电流及动态特性分析。
模块可靠性验证:高温反偏(HTRB)、高压反向漏电流(IR)等长期应力测试,符合 JEDEC 标准。
器件建模:获取精确的 I-V 曲线数据,用于 SPICE 模型参数提取。
高压材料与组件测试
绝缘材料评估:测量薄膜、封装材料的耐高压性能(如 100MΩ 绝缘电阻测试)。
电池与储能系统:高电压电池组的漏电流监测、电容耦合测试(配合外部夹具)。
工业与能源
高压电源验证:AC/DC 转换器、逆变器的过压保护测试及效率评估。
电机驱动系统:IGBT 模块的短路耐受测试与开关损耗分析。


